1.4　研究内容和研究目标

以我国北方典型渠灌灌区—陆浑灌区为研究案例，对灌区水资源供需时序要素与作物需水量的演变规律及相关性进行量化分析，构建灌区水资源短缺联合概率分布模型，并应用所构建的模型进行水资源短缺风险分析，具体研究内容如下。

1.4.1　研究内容

（1）灌区水资源供需时序变量多时间尺度集对分析。根据灌区主要气象站点与河川径流控制水文站点长系列观测资料，结合灌区农业发展实际，分析灌区主要水资源供需时序变量的时间演变特征和发展趋势；针对灌区水资源供需时序要素与作物需水量相关关系的模糊性，从统计规律和时序两个方面解释二者之间的相关性，如应用多元统计分析方法，明确变量内部及变量之间相互依赖的统计规律；借助现代数学方法（如EMD方法、协整分析、集对分析等）分析不同时间尺度下变量之间存在的长、短期动态联系和均衡关系，并从同一性、差异性和对立性三个方面解析变量间的不确定性。

（2）灌区水资源短缺风险联合概率分布模型构建。综合分析灌区有效降雨量、灌溉用水量和作物需水量的随机变化特性和概率统计分布特性，选用相应的随机变量概率分布函数；应用Copula函数，构建有效降雨量、灌溉用水量和作物需水量相耦合的灌区水资源短缺风险联合概率分布模型，分析不同量级降雨量、灌溉用水量与作物需水量的联合概率分布、条件概率分布与遭遇组合重现期。

（3）面向水资源短缺风险规避的灌区需水结构优化。根据灌区现状及未来发展规划，设定灌区需水结构调整方案，利用灌区水资源短缺风险联合概率分布模型，分析未来不同情景下的灌区水资源短缺风险，并进行方案比选；结合方案比选下的信息交流与反馈，研究降低水资源短缺风险，提升灌区用水安全的需水结构调控机制，最终建立抵抗水资源变动风险能力较强的灌区需水结构布局模式。

1.4.2　研究目标

围绕灌区水资源短缺风险规避与经济发展“双赢”目标，明确灌区降雨量、灌溉用水量与作物需水过程的统计规律和随机性特征，构建基于灌区来水与需水过程的水资源短缺联合概率分布模型；结合陆浑灌区发展实际，确定灌区来水情势与需水结构组合布局下的水资源短缺风险，提出灌区抗干旱风险能力较强的需水结构布局模式。